Mécanismes moléculaires et cellulaires de la différenciation de l'endoderme pharyngien et des structures associées chez le poisson zèbre

par Guillaume Gibon

Thèse de doctorat en Biologie moléculaire et cellulaire du développement

Sous la direction de Frédéric Rosa.

Soutenue en 2010

à Paris 7 .

mots clés

• Danio zébré -- génétique
• Calicules gustatifs
• Protéines de poisson-zèbre
• Pharynx
• Endoderme
• Régulation de l'expression des gènes au cours du développement

Résumé

Chez les vertébrés, le développement du pharynx nécessite des interactions cellulaires et moléculaires coordonnées dont l'endoderme pharyngien est l'un des acteurs clés. Un des dérivés de l'endoderme dans le pharynx sont les organes sensoriels de la gustation, les bourgeons gustatifs. Au cours de ma thèse, j'ai examiné le développement de cet organe en utilisant une approche de génétique classique et une approche pharmacologique. J'ai caractérisé le phénotype présent dans la lignée mutante OL185 obtenue par mutagenèse ENU. Ce mutant présente une réduction du nombre de bourgeons gustatifs et une altération de leur distribution dans le pharynx. De plus, la mutation altère la maturation du cartilage et de la musculature des arcs pharyngiens. Donc cette mutation affecte à la fois plusieurs composés du pharynx. La mutation OL185 a été cartographiée dans un intervalle de 1,58Mb sur le chromosome 21. D'autre part, afin d'étudier les interactions cellulaires et moléculaires intervenant au cours du développement des bourgeons gustatifs, j'ai mis au point un protocole pharmacologique qui permet d'altérer l'expression de la sérotonine dans les bourgeons gustatifs. Cet outil devrait permettre de mieux comprendre le rôle de la sérotonine au cours de la formation des bourgeons gustatifs.

Titre traduit

Molecular and cellular mechanisms of the differentiation of the pharyngeal endoderm and associated structures in zebrafish, Danio rerio

Résumé

The development of the pharynx relies on coordinated cellular and molecular interactions, largely conserved in vertebrates. Among different components, the endoderm and its derivatives play a key role in this process. My thesis was focused on the development of an endoderm derivative, the sensory organs of taste (taste buds). I analysed the development of taste buds in zebrafish, through forward genetics and a pharmacological approach. In particular, I characterized the phenotype of the OL185 mutant line obtained through ENU mutagenesis. In OL185, the number of taste buds and their distribution are altered. In addition, the late developments of skeletal and muscular components in the pharynx are also affected by this mutation. Introduction of wild type endoderm in the mutant pharynx restores the skeletal but not muscular development. The OL185 locus was genetically mapped on chromosome 21, in an interval of 1,58Mb. In parallel, to get further insight into the taste bud development, I established a pharmacological assay that affects the expression of serotonin in taste buds. This tool should allow the analysis of the role of serotonin in taste bud formation.